Ciclo de Seminarios 2008 Especialidad en Producción Vegetal IMPACTO DE LOS PESTICIDAS SOBRE LA FAUNA DEL SUELO Expositor: Ing. Agr. Carla Salvio La producción agrícola influye en el medio ambiente natural de muchas maneras, una de ellas es a través del uso de los pesticidas, que disminuyen las pérdidas de los cultivos debido a la acción de las plagas. Un pesticida ideal debería ser tóxico solamente para el organismo target, pero desafortunadamente este objetivo no se ha alcanzado y su uso intensivo ha ocasionado problemas serios en el ambiente. Se calcula que, cada año se aplican en los cultivos agrícolas 2,5 millones de toneladas de pesticidas y que el 99 % de esa cantidad no alcanza al organismo target (Ferraro y Pimentel, 2000). En el suelo, la fauna edáfica tiene una función muy importante en la regulación de los procesos dinámicos del suelo y en el mantenimiento de la fertilidad. En este sistema, y dentro de los invertebrados, los artrópodos y los anélidos constituyen los grupos más abundantes y de mayor importancia puesto que intervienen en la descomposición de la materia orgánica y en el ciclaje de los nutrientes. Sin embargo, el uso de los pesticidas puede afectar la diversidad, la frecuencia y la abundancia relativa de las especies de artrópodos y anélidos alterando los procesos dinámicos del suelo (Rebecchi et al., 2000). Los pesticidas incluyen una variedad amplia de químicos que poseen diferencias muy importantes en el ingreso, detoxificación, biotransformación y eliminación. El modo y sitio de acción, tipo de formulación y métodos de aplicación pueden interactuar con el perfil de toxicidad que posee el ingrediente activo, mostrando variaciones múltiples en su toxicidad. Los pesticidas se clasifican en insecticidas, herbicidas y funguicidas, siendo los herbicidas los más ampliamente usados, constituyendo más del 40 % del total, seguidos por los insecticidas con el 30 % y los funguicidas el 20% (Ferraro y Pimentel, 2000). Dentro de los pesticidas, los insecticidas son considerados muy tóxicos para la fauna del suelo y en particular los organofosforados son los más tóxicos, debido a que poseen una alta toxicidad sobre los mamíferos. Estos químicos actúan interfiriendo con la actividad de la acetilcolinesterasa, una enzima que es esencial para la transmisión del impulso nervioso, tanto en los artrópodos como en los humanos. El segundo grupo de insecticidas son los piretroides sintéticos considerados menos peligrosos que los anteriores ya que poseen toxicidad muy baja para los mamíferos. Si bien no se conoce con exactitud su mecanismo de acción, producen parálisis del sistema nervioso del insecto ocasionando un efecto rápido de “knockdown” (parálisis temporaria). Se supone que ellos actúan a nivel de las membranas neuronales regulando el pasaje de sodio y potasio. Por último, los carbamatos son inhibidores reversibles de la acetilcolinesterasa, debido a ello causan un rango amplio de efectos tóxicos sobre los organismos no target. Esta variación en su acción puede manifestarse como, una sustancia no tóxica para los predadores benéficos como por ejemplo el pirimicarb o hasta pueden ser altamente tóxicos para los artrópodos benéficos como el aldicarb y algunas formulaciones de carbaryl (Ferraro y Pimentel, 2000). No obstante, de las cuestiones planteadas, se han observado una variación grande de respuestas de los organismos edáficos como consecuencia de los efectos que ocasionan los diferentes tipos de insecticidas. Endlweber et al. (2006) en un ensayo realizado a campo, evaluaron los efectos de las aplicaciones de clorpirifos y dimetoato sobre la estructura y la densidad de la comunidad de los colémbolos. Dichos autores determinan que, ambos insecticidas son letales para los colémbolos y observan una disminución acentuada de su densidad total. Además, las aplicaciones de estos insecticidas si bien no afectan la composición de las especies, actúan modificando la dominancia de las especies dentro de la comunidad. Por último, demuestran que con la aplicación de clorpirifos se reduce la densidad de los colémbolos mucho más que con la aplicación de dimetoato. En bioensayos de laboratorio, Wiktelius et al. (1999) estimaron la toxicidad inicial de endosulfan, clorpirifos y deltametrina en tres taxa de artrópodos no target: Phanerotoma sp. (Coleoptera: Tenebrionidae), Epilachna fulvosignata y Cheilomenes lunata (Coleoptera: Coccinellidae). Ellos observan que, para las tres especies de artrópodos se obtiene una mortalidad mayor a 80% con deltametrina, resultando ser el insecticida más tóxico. Mientras que, endosulfan para las mismas especies resultó ser el menos nocivo. Ciclo de Seminarios 2008 Especialidad en Producción Vegetal En condiciones controladas, Panda y Sahu (1999) estudiaron el efecto de diferentes dosis de malathion sobre Drawida willsi (Annelida: Oligachaeta, Megadrili) y observan una disminución rápida en su crecimiento y reproducción. Aunque hay pocos estudios disponibles sobre los herbicidas, en general son considerados menos tóxicos para los artrópodos que los insecticidas (Ferraro y Pimentel, 2000). Los efectos directos de toxicidad sobre los artrópodos se podrían deber a la utilización de altas dosis de herbicidas y a un uso inadecuado de los métodos de aplicación (Norris y Kogan, 2000, en Ferraro y Pimentel, 2000). Sin embargo, los herbicidas ejercen principalmente efectos indirectos sobre la fauna edáfica. Como consecuencia de la aplicación de los herbicidas, se produce la pérdida de la cobertura compuesta por malezas que conduce a una reducción de las áreas de refugio y disponibilidad de alimentos para los artrópodos benéficos, alterándose de esta manera la población de los organismos dentro del suelo. Rebecchi et al. (2000) evaluaron el efecto de tres tasas de aplicación de triasulfuron sobre los colémbolos y los ácaros en condiciones de campo. Ellos encuentran que, solamente en el tratamiento en el cual utilizan la tasa mayor del herbicida se produce una reducción de algunas especies de colémbolos. Mientras que, con las demás tasas de aplicación no se observa ningún cambio en la población total de colémbolos y ácaros. Al-Assiuty y Khalil (1996), tanto a campo como en el laboratorio, evaluaron el efecto de atrazina sobre la población de Entomobrya musatica (Insecta: Collembola). Los autores demuestran que, existe una relación negativa entre la concentración de atrazina y la densidad poblacional de esta especie, ya que ésta se reduce a medida que la dosis de atrazina aumenta. Finalmente, los efectos de los funguicidas sobre la fauna del suelo parece ser menos frecuente que con los insecticidas y los herbicidas (Sotherton et al., 1984, en Ferraro y Pimentel, 2000). Frampton y Wratten (2000) estimaron los efectos de benzimidazol y triazol sobre especies epigeicas de colémbolos y observan que, los efectos de ambos funguicidas sobre la actividad y abundancia total de estos organismos no son muy consistentes. Sin embargo, los funguicidas poseen un potencial grande para eliminar o influir en el número y en las funciones de diversos microorganismos del suelo, como por ejemplo, alterando la relación bacteria/hongo en el suelo. A pesar de que, el uso de los pesticidas produce efectos negativos sobre la fauna edáfica, el desafío futuro será seleccionar aquel pesticida que produzca un buen control y que resulte de menor impacto sobre los organismos benéficos, asegurando la conservación de la biodiversidad y la sustentabilidad de los agroecosistemas. BIBLIOGRAFÍA AI-Assiuty, A.I.M.; Khalil, M.A. 1996. Effects of the herbicide atrazine on Entomobrya musatica (Collembola) in field and laboratory experiments. Applied Soil Ecology 4: 139-146. Endlweber, K.; Schädler, M.; Scheu, S. 2006. Effects of foliar and soil insecticide applications on the collembolan community of an early set-aside arable field. Applied Soil Ecology 31: 136–146. Ferraro, D.O.; Pimentel, D. 2000. Pesticides in agroecosystems and their ecological effects on the structure and function of soil faunal populations. Pesticides, People and Nature 2: 1-13. Frampton, G.K.; Wratten, S.D. 2000. Effects of benzimidazole and triazole fungicide use on epigeic species of collembola in wheat. Ecotoxicology and Environmental Safety 46: 64-72. Rebecchi, L.; Sabatini, M.A.; Cappi, C.; Grazioso, P.; Vicari, A.; Dinelli, G.; Bertolani, R. 2000. Effects of a sulfonylurea herbicide on soil microarthropods. Biology and Fertility of Soils 30: 312–317. Panda, S.; Sahu, S. K. 1999. Effects of malathion on the growth and reproduction of Drawida willsi (Oligochaeta) under laboratory conditions. Soil Biology and Biochemistry 31: 363-366. Wiktelius, S.; Chiverton, P.A.; Meguenni, H.; Bennaceur, M.; Ghezal, F.; Umeh, E-D.N.; Egwuatu, R.I.; Minja, E.; Makusi, R.; Tukahirwa, E.; Tinzaara, W.; Deedat, Y.1999. Effects of insecticides on non-target organisms in African agroecosystems: a case for establishing regional testing programmes. Agriculture, Ecosystems and Environment 75: 121–131.